表面電荷英文解釋翻譯、表面電荷的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【計】 surface charge

分詞翻譯：

表面的英語翻譯：

surface; exterior; facade
【化】 surface
【醫】 superficies; surface

電荷的英語翻譯：

charge; electric charge; electricity
【化】 electric charge
【醫】 charge

專業解析

表面電荷（Surface Charge）是物理學與材料科學中的核心概念，指物體表面單位面積上分布的淨電荷量。在漢英詞典中，該術語對應"surface charge"，強調材料界面因電子轉移、離子吸附或極化作用形成的電荷分布特性。

定義與物理特性

根據《物理學名詞》第三版，表面電荷的産生機制包括：

電化學平衡：溶液中固體表面吸附離子形成雙電層（如膠體顆粒表面電荷）
摩擦起電：不同材料接觸分離導緻的電子轉移（參考《電磁學基礎》第5章）
極化效應：電場作用下介電材料内部電荷重新排布

表面電荷密度計算公式為： $$ sigma = frac{Q}{A} $$ 其中σ為電荷密度（C/m²），Q為總電荷量，A為表面積。

實際應用領域

中國物理學會2023年研讨會指出，表面電荷直接影響：

半導體器件中的場效應晶體管性能
生物膜電位與神經信號傳導
納米材料催化活性（如TiO₂光催化劑）
靜電防護材料的開發标準（GB/T 12703-2021）

該術語的權威解釋可參考《Springer材料科學百科全書》電子版第12章，或中國科學院物理研究所發布的《電介質物理術語标準》（2024修訂版）。

網絡擴展解釋

表面電荷是指物質表面或界面處存在的電荷分布，其性質與産生機理在不同領域中有所差異。以下是綜合多個來源的詳細解釋：

一、基本定義

表面電荷是物質表面或界面處積累的電荷，與内部（空間電荷）形成區分。例如，導體在靜電平衡時電荷僅分布于表面；膠體顆粒表面電荷影響其穩定性。

二、産生機理

永久電荷
由晶體結構缺陷或同晶置換導緻，常見于土壤礦物（如2:1型黏土礦物）。
可變電荷
受環境pH和離子濃度調控，如蛋白質表面的氨基酸殘基（賴氨酸、組氨酸等）在特定pH下電離，或土壤氧化物表面的羟基解離。

三、數學表征

表面電荷密度公式為：
$$
sigma = frac{q}{A}
$$
對于導體表面，高斯定律給出：
$$
sigma = epsilon_0 E
$$
其中，$epsilon_0$為真空介電常數，$E$為電場強度。

四、影響因素

pH值：蛋白質和土壤膠體的表面電荷符號和密度隨pH變化（如零電荷點）。
離子濃度：溶液中離子通過吸附或屏蔽效應改變表面電荷。

五、應用領域

材料科學：高分子材料表面電荷影響介電性能。
生物化學：蛋白質表面電荷決定分子間作用及功能（如酶催化）。
環境與農業：土壤膠體電荷調控養分吸附和污染物遷移。

補充說明

零電荷點（ZPC）：表面電荷密度為零時的pH值，是膠體化學的重要參數。
電荷符號：氧化物表面可同時存在正負電荷（如土壤膠體）。

如需進一步了解具體領域的電荷模型（如格雷厄姆方程），可參考電化學或膠體化學文獻。